專利名稱：雙向密封彈性密封三偏心密封蝶閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雙向密封彈性密封三偏心密封蝶閥，更具體地說是一種蝶閥，可實(shí)現(xiàn)雙向密封，屬于流體控制閥領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
眾所周知，蝶閥的閥體通常是允許流體流過的圓筒狀部件。其特征在于，閥板圍繞閥軸為中心旋轉(zhuǎn)，靠近或遠(yuǎn)離與閥座的密封結(jié)合面。因此，這樣的閥有兩個(gè)密封面，一個(gè)密封面在閥體內(nèi)的閥座上，另一個(gè)密封面在閥板上。當(dāng)閥板旋轉(zhuǎn)至與閥座接觸時(shí)，形成密封。蝶閥主要有同心蝶閥、單偏心蝶閥、雙偏心蝶閥和三偏心蝶閥幾大類。同心蝶閥的結(jié)構(gòu)特征為閥桿軸心、閥板中心、本體中心在同一個(gè)位置上。這種結(jié)構(gòu)簡單、制造方便，缺點(diǎn)是由于閥板與閥座始終處于擠壓、刮擦狀態(tài)、扭矩大、磨損快。單偏心蝶閥的結(jié)構(gòu)特征在于閥桿軸心偏離了閥板中心，從而使閥板上下端不再成為回轉(zhuǎn)中心，分散、減輕了閥板上下與閥座的過度擠壓。但由于單偏心構(gòu)造在閥門的整個(gè)開關(guān)過程中閥板與閥座的刮擦現(xiàn)象并未消失，在應(yīng)用范圍上與同心蝶閥大同小異。雙偏心蝶閥的結(jié)構(gòu)特征為閥桿軸心即偏離閥板中心、也偏離密封面中心。雙偏心的效果使閥門備開啟后的閥板能迅速脫離閥座、大幅度地消除了閥板與閥座的過度擠壓、減輕了開啟扭矩、降低了磨損和提高了閥板壽命。但因?yàn)槠涿芊庠韺傥恢妹芊鈽?gòu)造，故對(duì)關(guān)閉位置要求很高。三偏心結(jié)構(gòu)的特征為在雙偏心的閥桿軸心位置偏心的同時(shí)，是閥板密封面的圓錐型軸線偏斜于本體圓柱軸線。經(jīng)過第三次偏心后，閥板的密封面不再是正圓，而是橢圓，其密封面形狀也因此而不對(duì)稱，一邊傾斜與本體中心線，另一邊則平行與本體中心線。這第三次偏心的最大特點(diǎn)就是從根本上改變了密封構(gòu)造，不再是位置密封，而是扭力密封，不是依靠閥座的彈性變形，而是完全依靠閥座的接觸面壓來達(dá)到密封效果。但由于三偏心原理屬面密封構(gòu)造，在現(xiàn)有技術(shù)中，閥板上密封環(huán)與閥體上的閥座的密封面只能單配，很難做批量的閥板上密封環(huán)與閥體上的閥座的密封面形狀完全貼合、壓緊。由于單件配做，所以無法在線更換和維修。再從密封圈的受力分析可以看出，整體密封環(huán)都存在密封圈周邊受力不均和變形不均的問題，在閥桿力矩的作用下，密封圈周邊的密封力和產(chǎn)生的應(yīng)力不等，有高壓力區(qū)和底壓力區(qū)，導(dǎo)致密封圈周邊的變形不一致。這種沿周邊不一致的變形，影響了閥門的密封效果和使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述的不足之處，而提供一種能實(shí)現(xiàn)有效密封、耐磨性好，所需扭矩小、使用壽命長的雙向彈性三偏心密封蝶閥，該蝶閥能保證設(shè)備裝置安全、平穩(wěn)地運(yùn)行，提聞生廣效率。按照本實(shí)用型提供的技術(shù)方案，雙向密封彈性密封三偏心密封蝶閥包括螺桿、閥體、閥板、閥桿；閥板安裝在閥體中，特征是填料墊、填料組件、填料壓蓋依次裝入閥體的填料函處，通過鎖緊螺母、螺桿固定進(jìn)行密封；填料組件的預(yù)緊通過擰緊螺桿上的鎖緊螺母來實(shí)現(xiàn)；閥板與閥桿通過直銷連接固定；所述閥板具有三個(gè)偏心，閥桿軸心偏離閥板中心及偏離閥板密封面中心，閥板密封面的圓錐型軸線偏斜于閥體圓柱軸線；所述止推環(huán)安裝在閥體與閥板之間；閥板與閥體的軸孔中心對(duì)齊，通過閥板的背面軸殼上下面與止推環(huán)的臺(tái)階面進(jìn)行上下定位；閥板圍繞閥桿旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)關(guān)閉和開啟閥門。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述金屬密封環(huán)，由壓圈通過十字槽沉頭螺釘固定在閥體上；閥體的齒形槽嵌入金屬密封環(huán)中形成第一道密封；閥板與金屬密封環(huán)的配合形成第二道密封。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述金屬密封環(huán)內(nèi)孔處的邊緣緊貼壓圈的平面作為支撐。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述非金屬密封環(huán)的上下兩個(gè)面是具有一定傾斜角度的錐面，由壓圈通過十字槽沉頭螺釘固定在閥體上，錐面的頂點(diǎn)與壓圈和閥體的面配合形成第一和第二道密封；通過與壓圈和閥體的內(nèi)孔處的凸臺(tái)止口進(jìn)行定位；墊環(huán)安裝在非金屬環(huán)的背面V型槽與閥體臺(tái)階孔內(nèi)壁之間，能夠形成第三道密封。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述纏繞墊片安裝在閥體與底法蘭之間，用六角螺栓進(jìn)行緊固密封。本發(fā)明與已有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)
1、閥座為一個(gè)同心的彈性密封環(huán)，閥板采用三偏心構(gòu)造的一個(gè)整體零件,在開和中間位置時(shí)，彈性密封環(huán)與閥板不接觸，無干涉。在關(guān)閉時(shí)，閥板密封面上受力均勻，摩擦力及扭矩較小，減少了磨損，有效延長使用壽命；
2、彈性密封環(huán)結(jié)構(gòu)能夠雙向承壓。介質(zhì)從密封環(huán)的正面或反面為入口，都可以加大密封環(huán)與閥板的密封比壓，實(shí)現(xiàn)雙向密封；
3、彈性密封環(huán)，由壓圈通過螺釘固定在閥體上，如果密封面損毀或彈性密封環(huán)需要更換成更耐磨、耐腐蝕的材質(zhì)時(shí)，無須拆卸閥板和閥軸，密封環(huán)可在線維護(hù)，降低用戶成本。4、閥體與金屬密封環(huán)配合面為齒形槽，當(dāng)壓圈壓緊后，齒間嵌入金屬密封環(huán)，進(jìn)一步確保介質(zhì)不會(huì)從密封環(huán)與壓圈或閥體接觸處泄漏；
5、非金屬密封環(huán)閥體、壓圈和閥板之間形成四道密封。墊環(huán)安裝在非金屬密封環(huán)的背面V型槽與閥體之間，通過自身的變形增加非金屬密封環(huán)的密封力。


圖I為本發(fā)明結(jié)構(gòu)外形裝配圖。圖2為圖I的A-A剖面視圖。圖3為圖I的B-B剖面視圖。圖4為本發(fā)明金屬彈性密封環(huán)密封原理圖。圖5為本發(fā)明非金屬密封環(huán)密封原理圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。如圖I 圖5所示，雙向密封彈性密封三偏心密封蝶閥主要包括鎖緊螺母I、螺桿2、填料壓蓋3、填料組4、填料墊5、閥體6、壓圈7、彈性密封環(huán)8、十字槽沉頭螺釘9、襯套
10、纏繞墊片11、六角螺栓12、底法蘭13、止推環(huán)14、直銷15、閥板16、閥桿17、非金屬密封環(huán)18、墊環(huán)19等部件構(gòu)成。所述止推環(huán)14安裝在閥體6與閥板16之間。閥板16安裝在閥體6中，與閥體6的軸孔中心對(duì)齊，通過背面軸殼上下面與止推環(huán)14配合定位。閥板16與閥桿17通過直銷15連接固定。閥板16圍繞閥桿17旋轉(zhuǎn)，靠近或遠(yuǎn)離閥體上的彈性密封閥座，實(shí)現(xiàn)關(guān)閉和開啟閥門。所述金屬密封環(huán)8，由壓圈7通過十字槽沉頭螺釘9固定在閥體6上。閥體6的齒形槽嵌入金屬密封環(huán)中形成第一道密封。閥板16與金屬密封環(huán)8的配合形成第二道密封。所述非金屬密封環(huán)18的上下兩個(gè)面是具有一定傾斜角度的錐面，由壓圈7通過十字槽沉頭螺釘9固定在閥體6上，錐面的頂點(diǎn)與壓圈7和閥體6的面配合形成第一和第二道密封。通過與壓圈7和閥體6的內(nèi)孔處的凸臺(tái)止口進(jìn)行定位。墊環(huán)19安裝在非金屬環(huán)18的背面V型槽與閥體臺(tái)階孔內(nèi)壁之間，能夠形成第三道密封，同時(shí)也給非金屬密封環(huán)18彈性增能的作用。所述填料墊5、填料組4、填料壓蓋3依次裝入閥體6的填料函處，通過鎖緊螺母I、螺桿2固定進(jìn)行密封。填料組的預(yù)緊通過擰緊螺桿2上的鎖緊螺母17來實(shí)現(xiàn)。所述纏繞墊片11安裝在閥體6與底法蘭13之間進(jìn)行密封。成型的密封環(huán)具有一定的彈性，彈性密封環(huán)的材質(zhì)可用316或INC0NEL，非金屬材料可用PTFE ;閥板外圓密封面接觸的部位可采用局部硬化處理，密封區(qū)域鍍Cr或堆焊STE
么么
I=I -Wl O本發(fā)明的工作原理本發(fā)明采用閥板16具有三個(gè)偏心，如圖3所示F表示閥桿軸心偏離閥板中心；E值表示閥桿軸心偏離閥板密封面中心，a表示閥板密封面的圓錐型軸線偏斜于閥體圓柱軸線。其結(jié)構(gòu)特征為閥桿軸心偏離閥板中心、偏離密封面中心，閥板密封面的圓錐型軸線偏斜于本體圓柱軸線。在開和中間位置時(shí)，彈性密封環(huán)與閥板不接觸，干涉量小，摩擦力及扭矩較小，減少了磨損，有效延長使用壽命。閥板16圍繞閥桿17旋轉(zhuǎn)，靠近或遠(yuǎn)離閥體上的彈性密封閥座，實(shí)現(xiàn)關(guān)閉和開啟閥門。金屬密封環(huán)8，由壓圈7通過十字槽沉頭螺釘9固定在閥體6上。閥體6的齒形槽嵌入金屬密封環(huán)中形成第一道密封。閥板16與金屬密封環(huán)8的配合形成第二道密封。當(dāng)介質(zhì)從閥板正面進(jìn)入時(shí)，介質(zhì)同時(shí)也會(huì)流入金屬密封環(huán)的正面的槽內(nèi)，介質(zhì)壓力使密封環(huán)弧形背面緊貼閥體6上的臺(tái)階面作為支撐。金屬密封環(huán)8的密封面背面通過介質(zhì)的壓力，增大密封環(huán)的密封比壓；當(dāng)介質(zhì)從閥板16背面進(jìn)入時(shí)，介質(zhì)同時(shí)流入金屬密封環(huán)8背面的空間，介質(zhì)的壓力使金屬密封環(huán)內(nèi)孔處的邊緣緊貼壓圈7的平面作為支撐，由介質(zhì)的壓力迫使金屬密封環(huán)的密封面受到壓圈的反作用力，可增大密封環(huán)的密封比壓。無介質(zhì)壓力時(shí)，密封力靠金屬密封環(huán)8自身的彈性變形提供。另一種非金屬密封環(huán)18，也可實(shí)現(xiàn)雙向承壓的密封。非金屬密封環(huán)18的上下兩個(gè)面是具有一定傾斜角度的錐面，由壓圈7通過十字槽沉頭螺釘9固定在閥體6上，錐面的頂點(diǎn)與壓圈7和閥體6的面配合形成第一和第二道密封。通過與壓圈7和閥體6的內(nèi)孔處的凸臺(tái)止口進(jìn)行定位。墊環(huán)19安裝在非金屬環(huán)18的背面V型槽與閥體臺(tái)階孔內(nèi)壁之間，能夠行程第三道密封，同時(shí)也給非金屬密封環(huán)18彈性增能的作用。當(dāng)介質(zhì)從閥板16正面進(jìn)入時(shí)，介質(zhì)的壓力作用在非金屬密封環(huán)18的前端部分形成一個(gè)推力，增加了非金屬密封環(huán)18的密封比壓。當(dāng)介質(zhì)從閥板16背面進(jìn)入，介質(zhì)的壓力作用在非金屬密封環(huán)18的前端部分，非金屬密封環(huán)18背面V型槽對(duì)墊環(huán)19的擠壓方向偏向介質(zhì)入口方向，非金屬密封環(huán)18受到墊環(huán)19的反作用力，加大了密封比壓。無介質(zhì)壓力時(shí)，密封力靠墊環(huán)19的彈性變形提供。
權(quán)利要求
1.一種雙向密封彈性密封三偏心密封蝶閥，包括螺桿(2)、閥體(6)、閥板(16)、閥桿(17);閥板(16)安裝在閥體(6)中，其特征是填料墊(5)、填料組件(4)、填料壓蓋(3)依次裝入閥體(6)的填料函處，通過鎖緊螺母(I)、螺桿(2)固定密封；所述閥板(16)與閥桿(17)通過直銷(15)連接固定；所述閥板(16)具有三個(gè)偏心，閥桿(17)軸心偏離閥板(16)中心及偏離閥板(16)密封面中心，閥板(16)密封面的圓錐型軸線偏斜于閥體(6)圓柱軸線；所述止推環(huán)(14)安裝在閥體(6)與閥板(16)之間；閥板(16)與閥體(6)的軸孔中心對(duì)齊，通過閥板(16)的背面軸殼上下面與止推環(huán)(14)的臺(tái)階面進(jìn)行上下定位；閥板(16)圍繞閥桿(17)旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)關(guān)閉和開啟閥門。
2.如權(quán)利要求I所述的雙向密封彈性密封三偏心密封蝶閥，其特征是所述閥體6上由壓圈(7)通過十字槽沉頭螺釘(9)固定金屬密封環(huán)(8)，所述閥體(6)的齒形槽嵌入金屬密封環(huán)(8)中形成第一道密封；閥板(16)與金屬密封環(huán)(8)配合形成第二道密封。
3.如權(quán)利要求I所述的雙向密封彈性密封三偏心密封蝶閥，其特征是所述金屬密封環(huán)(8)內(nèi)孔處的邊緣緊貼壓圈(7)的平面作為支撐。
4.如權(quán)利要求I所述的雙向密封彈性密封三偏心密封蝶閥，其特征是所述閥體(6)上由壓圈(7)通過十字槽沉頭螺釘(9)固定非金屬密封環(huán)(18);所述非金屬密封環(huán)(18)的上下兩個(gè)面是具有傾斜角度的錐面，所述錐面的頂點(diǎn)與壓圈(7)和閥體(6)的面配合形成第一道密封和第二道密封；通過與壓圈(7)和閥體(6)的內(nèi)孔處的凸臺(tái)止口進(jìn)行定位；墊環(huán)(19)安裝在非金屬環(huán)(18)的背面V型槽與閥體臺(tái)階孔內(nèi)壁之間，形成第三道密封。
5.如權(quán)利要求I所述的雙向密封彈性密封三偏心密封蝶閥，其特征是所述閥體(6)與底法蘭(13)之間安裝纏繞墊片(11 )，用六角螺栓(12)進(jìn)行緊固密封。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種雙向密封彈性密封三偏心密封蝶閥，其主要采用填料墊、填料組件、填料壓蓋依次裝入閥體的填料函處，通過鎖緊螺母、螺桿固定進(jìn)行密封；填料組件的預(yù)緊通過擰緊螺桿上的鎖緊螺母來實(shí)現(xiàn)；閥板與閥桿通過直銷連接固定；所述閥桿軸心偏離閥板中心及偏離閥板密封面中心，閥板密封面的圓錐型軸線偏斜于閥體圓柱軸線；所述止推環(huán)安裝在閥體與閥板之間；通過閥板的背面軸殼上下面與止推環(huán)的臺(tái)階面進(jìn)行上下定位；閥板圍繞閥桿旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)關(guān)閉和開啟閥門。本發(fā)明閥板密封面上受力均勻，摩擦力及扭矩較小，能減少磨損，有效延長使用壽命；可以加大密封環(huán)與閥板的密封比壓，實(shí)現(xiàn)雙向密封；確保介質(zhì)不會(huì)從密封環(huán)與壓圈或閥體接觸處泄漏。
文檔編號(hào)F16K1/226GK102943885SQ201210450820
公開日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月10日
發(fā)明者陳彥, 許義兵, 孫遲月, 史強(qiáng)修 申請(qǐng)人:無錫智能自控工程股份有限公司